Motor diesel: Cum funcționează și care sunt avantajele acestuia?

Cross section of a V8 diesel engine
Publicat la
Tradus din original (sursă: autoride.co)

Un motor diesel este un motor cu ardere cu piston care arde adesea motorina și transformă energia termică în lucru mecanic. Energia termică se obține în motor prin transformarea combustibilului în căldură prin ardere.

Când combustibilul este ars, temperatura și presiunea din motor cresc. Presiunea crescută a substanței de lucru acționează asupra pistoanelor motorului, care transformă această energie în lucru mecanic.

Conţinut

Cum funcționează un motor diesel?

Motorul diesel aprinde amestecul de combustibil și aer prin temperatura ridicată a aerului comprimat din camera de ardere. Este construit în mare parte ca în patru timpi, dar poate fi construit și ca în doi timpi.

Deoarece majoritatea mașinilor sunt echipate cu motoare în patru timpi, vom descrie funcția unui motor diesel cu patru cicluri. Principiul de funcționare al unui motor diesel în patru timpi este foarte asemănător cu cel al unui motor pe benzină.

Principala diferență este că, la un motor diesel, numai aer curat este atras în cilindri, în care combustibilul este injectat după ce a fost comprimat și încălzit. Un astfel de amestec este apoi aprins de căldura de compresie, nu de o scânteie de la o bujie, ca în cazul unui motor pe benzină.

Motor diesel în patru timpi:

1. Aportul

În timpul admisiei, pistonul motorului se deplasează de la punctul mort superior în jos la punctul mort inferior în timp ce supapele de admisie sunt deschise. Astfel, spațiul de deasupra pistonului crește, supapele de admisie sunt deschise și admisia aerului în camera de ardere este astfel activată.

2. Compresie

Compression of the fuel mixture in the cylinder

Faza de compresie are loc după ce supapele de admisie sunt închise. În această fază, pistonul se deplasează de la punctul central inferior în sus până la punctul central superior, comprimând astfel aerul, care este încălzit din acest motiv și, deoarece nu se poate extinde, presiunea crește și ea.

Chiar înainte ca pistonul să atingă punctul mort superior, combustibilul (dieselul) este injectat în aerul comprimat, care se atomizează, se vaporizează și se aprinde, creând expansiune. Supapele de admisie și evacuare sunt închise în această fază.

3. Extindere

Combustion of the mixture in the cylinder head

În timpul expansiunii, pistonul se deplasează de la punctul mort superior în jos la punctul mort inferior, cu supapele de admisie și evacuare închise. Amestecul este aprins, iar energia termică este eliberată, crescând presiunea în cilindru. Presiunea acționează asupra pistonului, împingându-l în jos până la punctul mort inferior. În acest fel, energia termică este transformată în lucru mecanic.

4. Evacuare

În timpul fazei finale, supapele de evacuare sunt deschise, iar pistonul se mișcă din poziția sa de punct mort inferior în sus în poziția sa de punct mort superior, forțând gazele de eșapament să iasă din cilindru. Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți golirea cilindrului, supapele de evacuare se închid numai după ce pistonul atinge punctul mort superior și supapele de admisie sunt deja deschise.

Aceste patru cicluri (faze) au loc în timpul a două rotații ale arborelui cotit și se repetă în mod constant.

Tipuri de motoare diesel

În funcție de designul camerei de ardere și de locul injecției combustibilului, distingem motoarele diesel:

  • Motoare cu injecție directă - injecția de combustibil și toată arderea are loc într-o singură cameră de ardere principală
  • Motoare cu injecție indirectă - injecția de combustibil și faza inițială a arderii au loc în un spațiu special, în cameră, și abia apoi este transferat în spațiul principal de ardere

Reglarea puterii motorului diesel

Puterea motorului diesel este reglată de cantitatea de combustibil injectată în camera de ardere cu aproximativ același volum de aer pe ciclu de lucru.

Deci bogăția, adică calitatea amestecului se schimbă. O cantitate variabilă de combustibil pe care o furnizează dispozitivul de injecție realizează reglarea puterii.

Avantajele și dezavantajele motorului diesel

Motoarele diesel sunt structural mai complexe decât motoarele pe benzină, dar performanța lor este mai scăzută, în principal din cauza arderii unui alt combustibil. Când utilizați aceeași tehnologie și volumul motorului, puterea unui motor pe benzină este întotdeauna mai mare. Cu toate acestea, avantajul motoarelor diesel este consumul mai mic și durata de viață mai lungă.

Cu toate acestea, tehnologia a avansat și aproape toate motoarele diesel sunt acum turbo sau supraalimentate. În combinație cu o tehnologie de injecție directă, sunt garantate performanța lor ridicată, consumul redus de combustibil și emisiile mai puține produse.

Aceste motoare sunt potrivite pentru drumuri lungi și nu pentru călătorii scurte în oraș, deoarece timpul necesar pentru încălzirea motorului la temperatura de funcționare este mult mai mare decât în ​​cazul unui motor pe benzină.